ｌ　Ｑ１　Ｑ：Ｑ　（工）　誓Ｃｈｉｎａ　ＮｅＷ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ，，ｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　工程技术　地铁施工中地下建筑物对地表沉降的控制标准　吕龙博　（西安市地下铁道有限责任公司工程三处，陕西西安７１００１８）　摘要：随着中国现代化经济飞速的发展，地下交通领域也逐渐成为发展的重要环节，特别是地铁工程，俨然成为衡量一个　城市发达程度的重要标准，也是未来交通不可或缺的组成部分。我国地铁工程已经进入了一个突飞猛进的发展阶段，地铁工　程施工技术，也成为当下需要研究的重要领域。在地铁施工过程当中，通常要考虑施工影响之下，地下建筑物的安全和周围　岩体结构的稳定。针对地表沉降这一部分，本文浅要提出了控制标准，供施工监测作为参考。　关键词：地铁施工；地下建筑物；地表沉降；控制标准　中图分类号：Ｕ２３１＋．１２　文献标识码：Ａ　１地表沉降形成原因及对房屋结构的　影响　伴随着我们西安地铁工程二号线的运　营，一号线、二号线南延段、三号线全线及四　号线试验段的建设，随之而来也产生了一些　有待解决的难题，其中之一就是在地铁工程　施工过程中带来的地表沉降和对上层建筑　物结构稳定性的影响。地铁工程受自身工程　特点的限制，多存在于人口密集、建筑物存　在紧密的经济发达区域，又因为施工强度较　大，在岩土开发过程中，对土体本身造成一　定的影响是不可避免的。这就会引起洞室周　围的地表产生形变，当这种形变累计到一个　特定的限度时，就会对周围建筑物、道路、管　线产生安全威胁。这其中影响最为严重的就　是对房屋结构，总结归纳下来大体可以分为　三个方面：第一是对房屋上部结构的损坏。　在地下开挖过程中产生的不规则沉降对结　构内力产生影响，可能导致房屋建筑物开　裂，严重的甚至会造成结构失稳而坍塌；第　二就是对建筑物地下结构的损害，尤其是基　础部分。地下作业导致的土体变形不仅仅体　现在沉降一个方面，同时还会在水平方向产　生拉压应力，如果不加以控制，可能对基础　的稳定性产生不可估量的危害。第三则是由　于对土体的扰动破坏，可能会导致土体松　弛，大大减少地基承载力。因此在城市地铁　规划方面，应该做好事先的调查工作，尽量　避免土体开挖对周围造成干扰，有效控制沉　降。根据以往地铁建设经验来看，目前的地　铁施工技术还有待进一步完善，地表沉降造　成的大小事故仍然屡见不鲜，一旦发生了建　筑物开裂、倾斜、管道破裂等事故，就会对市　民的正常生活造成影响，甚至威胁生命财产　安全，这就与地铁工程服务百姓的目的背道　而驰。事故产生所造成的经济影响和工期拖　延则会增加地铁施工的成本，所以一定要对　地表沉降提高重视程度，把沉降控制在标准　的安全范围之内。　２地表沉降的控制标准　２．１按照地表环境的基本要求分析沉降　的控制标准　地层的不均匀沉降地下建筑物的影响，　主要体现在对结构的影响方面，土体的横向　拉压应力会对地下建筑内部的应力造成影　响，引发建筑物的倾斜、失稳、或者坍塌。根　据我国相关规范对建筑物倾斜度的限制，砌　体结构的建筑承重基础的局部倾斜应控制　一９０一　中国新技术新产品　在百分之三以内，多层和高层民用建筑的基　础局部倾斜程度要控制在百分之一到百分　之四之间，根据高度不同严格进行规范。依　据这些规范所给出的倾斜标准，加上实际工　程施工中的测量结出的沉降宽度，就可以通　过计算，得出地表沉降最大的下沉允许值。　根据以往的施工经验，地表的横向沉降规律　可以近似于著名的ｐｅｃｋ曲线来进行计算，　公式：距离隧道中心的轴线为ｘ处的地表沉　降值　等于Ｓｍａｘｅｘｐ［－ｘ２／（２ｉ２）］。Ｉｎ，ｉ是地表　沉降槽的宽度大小。它的曲线为沉陷槽形　状，类似于概率论中的正态分布曲线。　假设地下建筑物相邻梁和柱之间的间　距，小于或者等于沉降槽拐点，因为地下建　筑的下部产生的倾斜值应该小于或者等于　有关规范的允许倾斜值，所以差异沉降值　ＡＳ与地下建筑相邻梁和柱的距离Ｌ的比　值，应该小于或者等于地下建筑物规范中允　许的倾斜值。根据ｐｅｃｋ的曲线走势可知，在　拐点处的曲线斜率应该最大，在这种极限条　件约束下的坡值应该小于或者等于相应可　允许倾斜值。可根据极限条件得出地表能允　许的最大沉降值为：Ｓ等于拐点的最大斜率　ｉ比０．６１，再乘以地下建筑允许倾斜值。　另一种情况，当建筑物临近的柱间距很　大，达到或者超过地表沉降槽的宽度ｉ的两　倍时，沉降对于地下建筑物的影响就不仅仅　局限在倾斜这一个方面，随之而来的还有承　载受力的梁和柱的弯曲形变。当沉降量超于　—个极限值的时候，可能会导致地下建筑物　的梁和柱因承担不了弯曲形变而产生断裂，　或者底板结构因挤压而产生裂缝，影响结构　安全。若根据地下建筑物结构的允许应变作　为计算极限的控制基准，则地下结构的梁、　柱、板所能承受的应变【司等于梁板的极限抗　拉强度　与所用材料弹性模量Ｅ的比值。这　种情况下，沉降量在地下建筑物梁。板与隧　道纵向成９Ｏ度时，取值最小。　２．２在地表环境条件约束下分析地表沉　降控制标准　２．２．１根据拱顶的下沉最大极限来推算　地表沉降标准值。经过多年的施工现场经验　和累计的理论分析表明，决定浅层地下工程　稳定程度的条件，拱顶下沉极限值起到的作　用一般比水平收敛极限值起到的作用要更　为明显。梳理好拱顶位移大小和地表中线位　移大小的换算关系以后，就可以将拱顶的控　制标准，经过计算，换算成地下沉降标准来　使用。　２２２２，根据地层极限变形推算地表沉降　标准值。地层终极破坏极限状态的最大沉降　量Ｓｍａｘ应该等于曲线拐点到中心的距离比　０．６１，乘以周围岩体的极限剪性应变　ｐ，或　者乘以经验系数Ｋ和弱面走向和水平面夹　角Ｂ的乘积。　２．２．３根据车站的安全运营系数来确定　地表沉降标准值。根据铁路部门相关的维修　规则规定：若存在两股钢轨顶面水平偏差，　正线的偏差不得大于４毫米，其他的站线不　得大于５毫米。但是如果有水平差大于等于　４毫米的三角坑存在于延长不足ｌ８米的距　离之内时，则有可能会地铁较少荷载或者轨　道悬空，会产生地铁出轨的可能。按照曲线　的发展趋势，由于轨道高低不平所得出的地　表沉降允许值Ｓｍａｘ等于铁路的轨道允许　ｌｏｒｅ弘量的最大值【ｓ】与测量弦长Ｌ的比值　的二倍。　由以上几方面可以得出的几个地表沉　降标准值中，在建筑物允许的沉降值和地层　允许的沉降值之间，选择比较小的一个作为　沉降控制标准值，然后再考虑轨道上有车辆　运行的时候，根据实际情况再次修改沉降标　准。　结语　地铁隧道开挖导致的土体形变以及地　面沉降现在看来是无法避免的，当地表沉降　达到一定的程度时，就会对上层建筑或下层　基础造成影响，所以地铁隧道的施工对于沉　降的控制就显得尤为重要。在发展施工技术　水平的同时，要做好人为可避免的工程事　故，从而确保在建筑物结构整体安全的情况　下，完整有序的进行施工。　参考文献　［１】阳军生，刘宝琛城市隧道施工引起的地表　移动及变形【＾　．北京：中国铁道出￣－２００２．　［２］王梦恕．地下工程浅埋暗挖技术通论嗍．合　肥：安徽教育出版社．

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